Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ
Ученые открыли новый тип клеток головного мозга, и это открытие обещает произвести революцию в нейробиологии, сообщает Newsweek. Наконец в многолетних спорах поставлена точка. Это позволит разрабатывать новые виды лечения направленного действия целого ряда заболеваний.
Результаты исследования, проведенного нейробиологами из Лозаннского университета в Швейцарии и учеными из Центра био- и нейроинженерии в Женеве, были опубликованы 6 сентября в журнале Nature.
Чтобы понять его значимость, давайте для начала определимся, что нам уже известно о клетках головного мозга.
Читайте ИноСМИ в нашем канале в Telegram
Читайте ИноСМИ в нашем канале в Telegram
Прежде считалось, что нервная система млекопитающих состоит из клеток двух типов: нейронов и глиальных клеток. Нейроны — это специализированные клетки, принимающие и передающие электрические и химические сигналы по всему организму подобно проводам в электрической цепи. Передача сигналов между нейронами осуществляется посредством особых сигнальных молекул нейромедиаторов, таких как глутамат. Он сыграл важнейшую роль в новом исследовании.
Глиальные клетки не передают нервные импульсы, но поддерживают и защищают нейроны, удаляя мусор из среды, в которой находятся. Они подобны электрикам, но на клеточном уровне, потому что следят за состоянием проводов в организме и за тем, чтобы они шли в нужные места.
Внутри этих крупных групп клеток есть подгруппы специальных клеток. Пожалуй, самая многочисленная подгруппа глиальных клеток в человеческом мозге — это клетки в форме звезды, носящие название астроциты. У них много функций, и одна из них — окружать точки соприкосновения между нейронами, которые называются синапсами, а также обеспечивать передачу нейромедиаторов между нейронами.
Но могут ли сами астроциты производить нейромедиаторы? Этот вопрос занял центральное место в ходе нового исследования.
"Основываясь на экспериментальных наблюдениях, некоторые авторы этого исследования почти 20 лет тому назад предположили, что клетки, называемые астроцитами, способны вырабатывать глутамат, — рассказала изданию Newsweek один из руководителей исследования Андреа Волтерра (Andrea Volterra). — Однако очень немногие специалисты из этой области смогли воспроизвести эти наблюдения, и поэтому данный вопрос стал одним из самых спорных в нейробиологии".
Воспользовавшись самыми современными геномными инструментами и анализируя, какие гены включаются в других клетках головного мозга, коллектив исследователей сумел, наконец, все расставить по местам. "Мы выявили подгруппу клеток, относимую к астроцитам, то есть к главному семейству глиальных клеток в центральной нервной системе, которые также обладают типичными механизмами, использующими нейроны для выделения глутамата — основного нейромедиатора, обеспечивающего связь между нейронами в синапсах", — сказала Волтерра.
Иными словами, они открыли некий вид гибридных клеток, обладающих свойствами как нейронов, так и глиальных клеток. "Гибридный транскрипт [сигнатура экспресcии генов] этой клеточной подгруппы не соответствует ни одному из описанных на сегодня типов клеток, — сказала Волтерра. — И у нас возникло такое чувство, что мы сделали важный шаг вперед".
Дальнейший анализ показал, что эти клетки распределяются по мозгу неравномерно. Они как бы сконцентрированы на определенных участках. Понятно, что эти клетки играют специфическую роль в некоторых областях головного мозга. Но какую?
Надежда на новые виды лечения
Чтобы выяснить, каковы функции этих гибридных клеток, исследователи поработали над ними, с тем чтобы они не могли больше вырабатывать нейромедиатор глутамат. При наличии таких обработанных клеток у лабораторных мышей у них ухудшалась способность запоминать и вспоминать, усиливались судорожные припадки и происходили изменения в гормональной системе, контролирующей движение, которая страдает при болезни Паркинсона.
"Следовательно, эти клетки важны для когнитивной функции, для правильного управления движениями, и они помогают предотвращать эпилептические припадки, — сказала Волтерра. — Заметьте, мы пока не маркировали эти клетки по всему мозгу, так что в ходе дальнейших исследований может выясниться, что в других точках головного мозга они выполняют какие-то новые функции".
Это открытие поможет в разработке и создании новых средств направленного действия для лечения заболеваний мозга. "Это совсем другой уровень сложности и специфичности, и теперь необходимо включить его в наши представления о функционировании и нарушениях функций головного мозга", — сказала Волтерра.
В настоящее время ее исследовательский коллектив изучает, какую роль открытые недавно клетки играют в возникновении болезни Альцгеймера. "На основании наших заключений можно вырабатывать новые, более специфические медицинские стратегии", — отметила Волтерра.
Далее ее команда намерена выяснить, где еще могут находиться эти новые гибридные клетки и какую роль они могут играть в работе здорового головного мозга. "Мы хотели бы идентифицировать "наши клетки" во всем головном мозге. Не исключено, что это поможет открыть и другие их роли в функционировании и нарушениях функций головного мозга, — сказала Волтерра. — Мы также хотим лучше понять, как сливаются эти гибридные клетки, для чего они нужны и какой именно вклад они вносят в функционирование определенных цепочек головного мозга".
Автор статьи: Пандора Дьюэн (Pandora Dewan)
Автор статьи: Пандора Дьюэн (Pandora Dewan)
